[發明專利]一種功能梯度分布的高溫雷達紅外兼容隱身涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 202110143442.1
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112961531B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 劉海韜;黃文質;甘霞云;陳穎超;孫遜
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: B32B15/00
• 分類號: B32B15/00;B05D5/12;B05D7/14;B05D7/24;B05D5/08;B05D5/10;B05D5/00;B05D5/06;C09D5/30;C09D5/24;C09D5/03;C09D1/00
• 代理公司: 南寧東之智專利代理有限公司 45128
• 代理人: 楊秋慧;戴燕桃

本發明涉及高溫隱身涂層技術領域，具體公開了一種功能梯度分布的高溫雷達紅外兼容隱身涂層及其制備方法，所述高溫雷達紅外兼容隱身涂層涂覆于金屬基材表面，從金屬基材表面開始，從下至上依次包括金屬粘結層、熱匹配陶瓷層、介質陶瓷層、第一高溫電磁周期結構層、介質隔離層、第二高溫電磁周期結構層、紅外隱身層。本發明的高溫雷達紅外兼容隱身涂層具備雷達、紅外兼容隱身功能，涂層采用多功能層結構，實現了涂層熱膨脹系數的梯度分布，可與金屬基材實現較好的熱匹配，抗熱震性能好；本發明選用的玻璃相軟化點溫度不超過600℃，具有燒結溫度低、時間短的優點，可降低對金屬基材的氧化、損傷和變形等影響。

技術領域

本發明屬于高溫隱身涂層技術領域，特別涉及一種功能梯度分布的高溫雷達紅外兼容隱身涂層及其制備方法。

背景技術

隨著雷達與紅外復合偵察與制導技術的發展，雷達紅外兼容隱身功能材料成為重要的研究方向。但同一材料實現雷達紅外兼容隱身存在固有矛盾，原因在于雷達隱身要求材料對電磁波的強吸收、低反射，而紅外隱身要求材料對電磁波低吸收、高反射。因此，如何通過材料設計解決兩者間的矛盾，是實現雷達紅外兼容隱身的關鍵。同時，隨著武器裝備飛行速度的提高以及對飛行器尾向隱身性能的新要求，需要開發具有耐高溫特性的雷達紅外兼容隱身材料。

涂層與結構是目前隱身材料的兩種主要形式，相對結構材料，涂層材料具有不改變裝備結構設計方案和結構強度，使用方便等優點，是目前主要的應用方式。201711498947.X號中國專利公開了一種耐高溫雷達紅外兼容隱身涂層及其制備方法，該涂層由金屬黏結層、陶瓷吸波層、貼片電阻型高溫電磁周期結構層、陶瓷隔離層和紅外低發射率頻率選擇表面層構成，該專利公開的涂層具有較好的雷達、紅外兼容隱身功能，但陶瓷吸波層中的鎳吸收劑、貼片電阻型高溫電磁周期結構層中的二硅化鉬導電相高溫長時抗氧化性差，高溫長時使用存在較大問題。ZL201710943403.3號中國專利公開了一種可耐溫600℃雷達與紅外兼容隱身涂層及其制備方法，該涂層由粘結層、8YSZ-Al₂O₃陶瓷底層、高溫電阻涂層、8YSZ隔離層和高溫導體涂層構成，該涂層主要適用于鈦合金基材，且耐溫僅能達到600℃。

發明內容

本發明的目的在于提供一種功能梯度分布的高溫雷達紅外兼容隱身涂層及其制備方法，從而克服背景技術中提到的不足與缺陷。

為實現上述目的，本發明提供了一種功能梯度分布高溫雷達紅外兼容隱身涂層，所述高溫雷達紅外兼容隱身涂層涂覆于金屬基材表面，從金屬基材表面開始，從下至上依次包括金屬粘結層、熱匹配陶瓷層、介質陶瓷層、第一高溫電磁周期結構層、介質隔離層、第二高溫電磁周期結構層、紅外隱身層。

優選的，上述高溫雷達紅外兼容隱身涂層中，所述金屬粘結層為NiCrAlY、CoCrAlY或CoNiCrAlY涂層，厚度為0.03~0.10mm。

優選的，上述高溫雷達紅外兼容隱身涂層中，所述熱匹配陶瓷層為氧化釔穩定的氧化鋯涂層，氧化釔的摩爾比為3~8%，厚度為0.2~0.3mm；所述介質陶瓷層為氧化鋁涂層，厚度為0.6~1.2mm；所述介質隔離層為氧化鋁涂層，厚度為0.1~0.3mm。

優選的，上述高溫雷達紅外兼容隱身涂層中，所述第一高溫電磁周期結構層為貼片陣列結構形式，所述貼片陣列結構的周期單元尺寸為8~20mm，厚度為0.01~0.03mm，貼片單元的電阻率為0.02~0.1Ω·cm；所述第二高溫電磁周期結構層為貼片陣列結構形式，所述貼片陣列結構的周期單元尺寸為1.5~4mm，厚度為0.01~0.03mm，貼片單元的電阻率為1×10^-5~5×10^-5Ω·cm。